La contaminazione degli alimenti, dei farmaci e delle loro confezioni con particelle estranee è un problema serio sul mercato. L'assicurazione della qualità richiede una rapida identificazione e analisi delle particelle estranee, in modo da poterne determinare la causa principale e adottare misure per evitare che si verifichino in futuro.
Questa sezione presenta i metodi di analisi delle particelle estranee e gli esempi di applicazione del più recente microscopio digitale 4K di KEYENCE, che risolve i problemi che si presentano quando si utilizzano i microscopi tradizionali.

Osservazione e analisi di particelle estranee

Problemi causati dalla contaminazione con particelle estranee e dall'aumento della velocità di risposta

Al giorno d'oggi, i consumatori diffondono informazioni istantaneamente attraverso i servizi di social network. Per questo motivo, la contaminazione di alimenti, medicinali e prodotti simili con particelle estranee è stata considerata un problema serio. Di conseguenza, è aumentata la consapevolezza e la preoccupazione dei consumatori verso la sicurezza degli alimenti e dei farmaci.

Inoltre, il cibo servito regolarmente a molte persone nelle scuole, negli ospedali e in strutture simili è soggetto a requisiti particolarmente severi in termini di sicurezza e garanzia di qualità. Quando si verifica un problema, è necessario chiarire rapidamente la posizione responsabile del problema, utilizzare l'analisi per indagare la causa dell'evento e attuare contromisure contro il ripetersi del problema.

In molti casi, l'analisi delle particelle estranee viene affidata ad aziende esterne. Tuttavia, la rapidità è della massima importanza quando si tratta di reagire a una contaminazione, per cui nell'industria alimentare e medica è in aumento la tendenza delle aziende a dotarsi di apparecchiature di analisi proprie.

Metodi di analisi delle particelle estranee e problemi tradizionali

Il più delle volte, le particelle estranee che contaminano un prodotto hanno una composizione diversa da quella del prodotto stesso, quindi il metodo comune di analisi delle particelle estranee è l'analisi della composizione. Tuttavia, consideriamo il caso di un insetto che contamina un prodotto contenente proteine. Potrebbe non essere possibile designare o identificare questo insetto come particella estranea solo con l'analisi della composizione.
Pertanto, l'osservazione e l'analisi delle particelle estranee mediante un'ispezione dell'aspetto con un microscopio è importante quanto l'analisi della composizione. In altre parole, per garantire l'accuratezza dell'analisi delle particelle estranee è necessario non solo un dispositivo di analisi della composizione, ma anche un microscopio ottico in grado di osservare l'aspetto esterno microscopico con elevata precisione.

Tuttavia, l'osservazione e l'analisi delle particelle estranee mediante microscopi ottici tradizionali comporta il rischio di trascurare le particelle estranee a causa dei seguenti problemi:

  • L'immagine si concentra solo su una parte del bersaglio, dal momento che la particella estranea e il prodotto sono tridimensionali.
  • Le particelle estranee sui metalli riflettenti o sulle pellicole di imballaggio in plastica sono difficili da osservare a causa della luce riflessa.

Esempi di applicazione dell'analisi rapida e accurata delle particelle estranee con il microscopio digitale KEYENCE

Negli ultimi 20 anni KEYENCE ha continuamente migliorato i suoi microscopi digitali grazie al feedback dei clienti. Il risultato di questo processo è il microscopio digitale 4K della Serie VHX. L'obiettivo HR ad alta risoluzione, il CMOS 4K, il sistema di osservazione proprietario e l'elaborazione avanzata delle immagini non solo consentono di osservare le forme microscopiche, ma anche di effettuare misurazioni 2D e 3D di alta precisione. Risolve diversi problemi in cui i microscopi ottici tradizionali si imbattono, consentendo anche analisi più avanzate.
Questa sezione presenta esempi di applicazione dell'analisi delle particelle estranee con la Serie VHX.

Osservazione di particelle estranee tridimensionali

Il microscopio digitale 4K della Serie VHX ha realizzato una profondità di campo di circa 20 volte superiore a quella dei microscopi tradizionali. La funzione di composizione della profondità in tempo reale può essere utilizzata per ottenere rapidamente immagini 4K ad alta definizione in cui l'intero obiettivo è completamente a fuoco, anche nel caso di obiettivi tridimensionali. L'ottenimento di tali immagini rende l'osservazione accurata e migliora l'efficienza del lavoro, indipendentemente dalla forma delle particelle estranee.

Osservazione di una particella estranea utilizzando la composizione della profondità del microscopio digitale 4K Serie VHX
Normale
Normale
Composizione della profondità
Composizione della profondità

Osservazione di particelle estranee che contaminano un film multistrato

In questo esempio, si osservano particelle estranee che contaminano le pellicole multistrato, utilizzate per il confezionamento di alimenti e medicinali. Tradizionalmente, non era possibile determinare la forma di una particella estranea perché si verificavano riflessioni a forma di anello nel punto in cui la particella estranea causava una protuberanza nel film.
Con il microscopio digitale 4K della Serie VHX, la funzione di eliminazione del riflesso dell’anulare, che consente di ottenere istantaneamente più immagini con diverse direzioni di illuminazione anulare premendo un pulsante, può eliminare questi riflessi anulari. L'eliminazione dei riflessi anulari consente di osservare chiaramente le forme delle particelle estranee, impedendo l'effetto dei riflessi dalla superficie del film.

Osservazione di una particella estranea in una pellicola multistrato con il microscopio digitale 4K Serie VHX
Tradizionale
Tradizionale
Eliminazione del riflesso anulare
Eliminazione del riflesso anulare

Osservazione di insetti

Tra tutte le particelle estranee, gli insetti hanno forme tridimensionali estremamente complesse e spesso presentano un basso contrasto cromatico.
Con i microscopi tradizionali, è necessario effettuare lunghe regolazioni dell'illuminazione per osservare correttamente l'obiettivo.

Il microscopio digitale 4K della Serie VHX è dotato di una funzione di illuminazione multiangolare che consente di ottenere rapidamente immagini multiple con vari tipi di illuminazione da tutte le direzioni premendo un pulsante. Questa funzione consente agli operatori di selezionare semplicemente l'immagine appropriata per l'osservazione tra tutte quelle ottenute. Questa funzione elimina il tempo e le risorse che erano necessari in precedenza per regolare le condizioni di illuminazione.
I dati delle immagini contenenti l'intera gamma di condizioni di illuminazione vengono salvati automaticamente e le immagini passate possono essere aperte e osservate in condizioni diverse. Questa funzione aumenta la produttività e consente di analizzare un maggior numero di campioni.

Osservazione di una particella estranea (insetto) con il microscopio digitale 4K Serie VHX
Normale
Normale
Illuminazione multiangolare
Illuminazione multiangolare

Osservazione a basso/alto ingrandimento delle fibre

L'obiettivo HR ad alta risoluzione e il revolver motorizzato del microscopio digitale 4K della Serie VHX consentono una funzione di zoom continuo che passa automaticamente da un obiettivo all'altro in base all'ingrandimento. Questo zoom senza soluzione di continuità elimina i tempi e gli sforzi necessari per la sostituzione delle lenti e consente un'osservazione ingrandita da 20x a 6000x con operazioni intuitive.
Il sistema ottico all'avanguardia e il CMOS 4K consentono di osservare chiaramente le strutture delle fibre e le particelle estranee, anche ad alti ingrandimenti.

Osservazione a basso/alto ingrandimento di fibre con il microscopio digitale 4K Serie VHX
Osservazione di fibre a basso ingrandimento (100x)
Osservazione di fibre a basso ingrandimento (100x)
Osservazione di fibre ad alto ingrandimento (500x)
Osservazione di fibre ad alto ingrandimento (500x)

Osservazione delle cuticole dei capelli

È possibile ottenere immagini 4K ad alta risoluzione anche con ingrandimenti elevati. L'osservazione chiara delle forme della cuticola è possibile anche con campioni di capelli. Questa chiara osservazione permette di identificare rapidamente se il pelo contaminato appartiene a un essere umano o a un animale o se è in realtà una fibra proveniente da un capo di abbigliamento.

Osservazione e identificazione delle cuticole dei capelli con il microscopio digitale 4K Serie VHX
Osservazione e identificazione delle cuticole dei capelli con il microscopio digitale 4K Serie VHX

Analisi delle particelle estranee nei bastoncini di ovatta

Con il microscopio digitale 4K della Serie VHX, è possibile osservare e analizzare con chiarezza le particelle estranee possono anche su bastoncini di ovatta e altri oggetti simili con strutture tridimensionali.
A causa dei limiti della profondità di campo dei microscopi tradizionali, era possibile mettere a fuoco solo una parte di un bersaglio tridimensionale alla volta. Pertanto, a volte era difficile osservare le particelle estranee microscopiche a causa della risoluzione insufficiente.
La Serie VHX è in grado di ottenere immagini ad alta definizione della struttura delle particelle estranee presenti nei bastoncini di ovatta tridimensionali con l'intero target completamente a fuoco. Queste immagini consentono un'analisi agevole delle particelle estranee in cui nulla viene trascurato.

Analisi di particelle estranee su bastoncini di ovatta con il microscopio digitale 4K Serie VHX
Particella estranea da bastoncino di ovatta (200x)
Particella estranea da bastoncino di ovatta (200x)
Particella estranea da bastoncino di ovatta (200x)
Particella estranea da bastoncino di ovatta (200x)

Osservazione ad alta definizione di frammenti metallici

I frammenti metallici con superfici irregolari sono tradizionalmente difficili da mettere a fuoco per identificare particelle estranee.
L'ampia profondità di campo del microscopio digitale 4K della Serie VHX permette di mettere a fuoco l'intero frammento, consentendo una semplice identificazione delle particelle estranee.

Osservazione di un frammento metallico con il microscopio digitale 4K Serie VHX
Frammento di metallo (150x)
Frammento di metallo (150x)

Osservazione di piccoli insetti aderenti a una superficie alimentare

Il rilascio di alimenti in cui hanno aderito particelle estranee è un problema serio che danneggia la sicurezza e l'affidabilità del prodotto.
Il microscopio digitale 4K della Serie VHX può essere utilizzato per eseguire rapidamente ispezioni ad alto ingrandimento delle superfici alimentari per identificare eventuali contaminazioni.

Osservazione di una particella estranea con il microscopio digitale 4K della Serie VHX
Osservazione di insetti aderenti a tofu liofilizzato (200x)
Osservazione di insetti aderenti agli alimenti (200x)

Osservazione di particelle estranee che contaminano un film trasparente

Con i microscopi tradizionali, l'osservazione di particelle estranee nei film plastici è particolarmente difficile, a causa dell'elevato grado di trasparenza.
Il microscopio digitale 4K della Serie VHX utilizza la retroilluminazione per evidenziare le particelle estranee che contaminano un film trasparente.

Osservazione di particelle estranee in una pellicola trasparente con il microscopio digitale 4K Serie VHX
Osservazione di particelle estranee in una pellicola trasparente con il microscopio digitale 4K Serie VHX

Osservazione di muffe sulla superficie di alimenti

Con i microscopi tradizionali, le particelle estranee vengono talvolta trascurate perché è possibile mettere a fuoco solo una parte del campione alla volta. Gli obiettivi con superfici curve sono particolarmente difficili da ispezionare.
La profondità di campo della Serie VHX consente di eseguire ispezioni anche su superfici curve, come ad esempio la verifica della presenza di muffe sulla superficie di una ciambella. La profondità di campo assicura che non vengano trascurate particelle estranee.

Osservazione della muffa su una ciambella con il microscopio digitale 4K Serie VHX
Osservazione della muffa su una ciambella con il microscopio digitale 4K Serie VHX

Un microscopio multifunzione che rende l'analisi delle particelle estranee più avanzata ed efficiente

Il microscopio digitale 4K ad alta definizione della Serie VHX è inoltre dotato di diverse altre funzioni per facilitare l'identificazione di particelle estranee, come il supporto per l'inclinazione ad angolo libero, le capacità di misurazione 2D e 3D e l'identificazione e il conteggio automatico delle particelle. Inoltre, è possibile produrre report utilizzando immagini di osservazione e valori misurati con modelli specificati dall'operatore. Un solo microscopio della Serie VHX è tutto ciò che serve per completare rapidamente e senza problemi un'intera serie di operazioni di lavoro.

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