Inspecciones de calidad en líneas de envasado

En la industria alimentaria ocuparse de la calidad final de los productos garantiza al consumidor final que las normativas y criterios de seguridad e inocuidad se han cumplido. El objetivo de la inspección es certificar que las propiedades sean las especificadas, por lo que todo sistema de inspección debe comenzar por conocer las características y estándares que debe cumplir. 

En los últimos años se han desarrollado sistemas de inspección de calidad automatizados en los que se aprecian diversos avances relacionados con la eficiencia de revisión, fiabilidad de los datos e incluso la viabilidad económica de los equipos. 

La elección de la tecnología correcta depende del tipo de producto que se va a inspeccionar, la aplicación del proceso, los estándares de calidad que se deben cumplir y los parámetros de la inspección definidos. 

1. Sistemas de visión artificial inteligentes: Son dispositivos capaces de detectar estímulos y acciones, a partir de los que captan imágenes para procesar datos y extraer de ellas información a través de software destinado a esta tarea. 

Al ser sistemas dotados de inteligencia, pueden generar respuestas ante la información que procesan y cuentan con la capacidad para tomar decisiones que aseguren el funcionamiento óptimo de la cadena de envasado.

Estos sistemas aportan la información necesaria y precisa que asegura que la decisión tomada por la máquina es la más adecuada, sin márgenes de error y adaptándose a las condiciones de cada momento y fase del envasado.

Un sistema de visión artificial aumenta la productividad y reduce la pérdida de materiales con tareas como:

• Verificación: en la que se validan los empaques o piezas y se asegura el nivel de calidad.
• Hallazgo de defectos o errores: se detectan fallos como mala impresión, desviaciones de color o tipografía, grietas o pequeñas marcas.
• Posicionamiento: en el que se verifica el estado de cada empaque, sobre todo de cadenas de producción de mayor tamaño.
• Identificación: en el que se obtiene lectura de caracteres o decodificación de códigos de barras.
• Medición: para saber con gran precisión las medidas del empaque y conseguir un acabado perfecto.

Cabe destacar que para que un sistema de visión artificial sea útil en la nueva industria 4.0 son claves la interconectividad y el funcionamiento colaborativo con otros equipamientos.

2. Tecnología de imagen hiperespectral: Las técnicas hiperespectrales son capaces de medir en alimentos empacados parámetros como adulteración, defectos, y frescura de los alimentos, entre otros; inspeccionan el 100% de los contenidos y obtienen información para revisar tanto el procesado como los pasos previos para optimizar los parámetros de producción.

Útil especialmente para procesos de almacenamiento en frío, envasado en atmósferas modificadas en combinación con tratamientos químicos (soluciones antimicrobianas o antioxidantes), y la aplicación de tratamientos de vapor o agua caliente, el equipo integra espectroscopia e imagen para proporcionar información espectral y espacial de la distribución de los componentes químicos de la muestra: gracias a las propiedades de transmisión de la luz de onda larga se detectan eficazmente la contaminación de cuerpos extraños.

Con la visión hiperespectral se crean mapas espaciales de la variación espectral de la muestra (datacubos o hipercubos), ya que se obtienen bases de datos tridimensionales que contienen las dos dimensiones espaciales y la dimensión espectral. Es, por ello, un método fiable para detectar imperfecciones a través de película termosellada, incluso cuando se trata de empaques impresos.

Las principales ventajas de este método de inspección es que requiere una preparación de la muestra mínima para obtener parámetros biométricos y ejercer un control de calidad de cada pieza con métodos no destructivos; asimismo, es relativamente rápida al permitir la visualización simultánea de la distribución espacial de diferentes parámetros de calidad o componentes químicos.

El muestreo manual y las comprobaciones de calidad aleatorias son inseguras y plantean el riesgo de que los envases que no cumplen las especificaciones lleguen al mercado de consumo. Por ello, las empresas recurren cada vez más a soluciones tecnológicas para automatizar las verificaciones, se logra agilidad y eficiencia y, al mismo tiempo, se incrementa la capacidad de ventas y se minimizan costos. 

* Académica e investigadora en la División de Instrumentación y Caracterización del Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada del Instituto Politécnico Nacional.