DE102015207839A1

DE102015207839A1 - Verfahren zum Detektieren von Fremdkörpern in Lebensmittelabschnitten während des Schneidvorganges sowie Anordnung zur Durchführung eines solchen Verfahrens

Info

Publication number: DE102015207839A1
Application number: DE102015207839.6A
Authority: DE
Inventors: Robin Gruna; Henning Schulte; Matthias Richter; Wolfgang Kühnl
Original assignee: P F C PRO FOOD Co & CO KG GmbH; Pfc Pro Food Co & Co KG GmbH; Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Current assignee: THE FAMILY BUTCHERS NORTRUP GMBH & CO. KG, DE; Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Priority date: 2015-04-28
Filing date: 2015-04-28
Publication date: 2016-11-03

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren von Fremdkörpern in Lebensmittelabschnitten während des Schneidevorganges, umfassend die Schritte: a) Bereitstellen eines zu schneidenden Lebensmittels, b) Bereitstellen einer Schneidvorrichtung, c) Bereitstellen einer Strahlungsquelle, d) Bereitstellen einer Detektionsvorrichtung, e) Bestrahlen des zu schneidenden Lebensmittels mit Strahlung aus der Strahlungsquelle vor und/oder während des Schnittes, f) Detektieren von dem zu schneidenden Lebensmittel reflektierter Strahlung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren von Fremdkörpern in Lebensmittelabschnitten während des Schneidvorganges sowie eine Anordnung, die zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.
Eine Vielzahl von Lebensmitteln wird vor dem Verpacken bereits in verbrauchergerechte Stücke zerschnitten. Dies gilt insbesondere für Fleisch-, Wurst- und Käsewaren, die zum Beispiel als Brotaufschnitt dienen sollen. Für viele Anwendungen werden darüber hinaus zum Beispiel Eier oder Obst geschnitten, um in besonders gebrauchsgeeignete Formen überführt zu werden.
Generell können in Lebensmitteln unerwünschte Fremdkörper vorhanden sein: Diese können aus Vorstufen des Lebensmittels selbst stammen wie zum Beispiel Knochenteile bei Fleischwaren oder aber während des Verarbeitungsprozesses des Lebensmittels in das Lebensmittel gelangt sein. Theoretisch ist es auch denkbar, dass durch einen Schneidprozess zum Beispiel Metallteile als Fremdkörper in das Lebensmittel gelangen.
Es ist leicht nachvollziehbar, dass es aus Sicht der Produzenten und des Handels unbedingt wünschenswert ist, Fremdkörper in Lebensmitteln zu vermeiden. Neben gesundheitlichen Gefährdungen des Verbrauchers wie zum Beispiel bei Glasfremdkörpern kommt insbesondere ein Vertrauensverlust des Verbrauchers bis hin zu Schadensersatzforderungen in Betracht, was selbstverständlich vermieden werden soll.
Auf der anderen Seite bedeutet eine Qualitätskontrolle auf Fremdmittel für die Produzenten von Lebensmitteln regelmäßig einen erheblichen Aufwand, der dadurch gemindert wird, dass größere Mengen des jeweiligen Lebensmittels gemeinsam einer Qualitätskontrolle unterworfen werden. Dies dient dazu, die Handhabbarkeit zu verbessern. Andererseits ist es insbesondere unter Bedingungen von Massenproduktion nur schwer möglich, im Falle einer Fremdkörperfeststellung genau nur den Teil der produzierten Ware aus dem Produktionsweg zu entfernen, der tatsächlich belastet ist. In der Praxis ist es vielmehr üblich, größere Mengen eines Lebensmittels aus dem Produktionsprozess zu entfernen, als es unbedingt erforderlich wäre. Dies bedeutet, dass ein erhöhter Ausschuss in der Praxis anfallen wird. Des Weiteren hat die in der Praxis übliche Kontrolle von einzelnen Endverbraucherpackungen durch Metalldetektoren oder Röntgenscanner große Limitationen bezüglich der Art und der Orientierung des zu detektierenden Fremdkörpers. Besonders kleinere Knochen und Knorpel sowie Hartplastik können mit gängigen Endverpackungskontrollen kaum erkannt werden.
Die WO 2011/079893 A2 offenbart ein Verfahren zum Erkennen von Fremdkörpern beim Slicen. Zur Detektion werden allerdings Durchstrahlscanner, bevorzugt Röntgenscanner, verwendet. Ein solches Verfahren ist aufgrund der einerseits energieintensiven Strahlungsquelle und andererseits wegen einer während des Schneidprozesses unerwünschten Anordnungsgeometrie (Strahlenquelle und Detektionseinheit müssen auf beiden Seiten des Lebensmittels angeordnet werden) nicht wünschenswert.
Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Detektieren von Fremdkörpern in Lebensmittelabschnitten anzugeben, das den Anwender in die Lage versetzt, exakt den Ort der Fremdkörperbelastung festzustellen, das auch bei schnellen Schneidprozessen ohne zu großen apparativen Aufwand einsetzbar ist, das eine möglichst zielgenaue Erfassung fremdkörperbelasteter Lebensmittel und somit verringerte Ausschleusungsverluste ermöglicht und/oder eine Belastung des zu schneidenden Lebensmittels durch den Detektionsvorgang vermeidet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Detektieren von Fremdkörpern in Lebensmittelabschnitten während des Schneidevorganges, umfassend die Schritte:

a) Bereitstellen eines zu schneidenden Lebensmittels,
b) Bereitstellen einer Schneidvorrichtung,
c) Bereitstellen einer Strahlungsquelle,
d) Bereitstellen einer Detektionsvorrichtung,
e) Bestrahlen des zu schneidenden Lebensmittels (Schnittfläche) mit Strahlung aus der Strahlungsquelle vor und/oder während des Schnittes,
f) Detektieren von dem zu schneidenden Lebensmittel (Schnittfläche) reflektierter Strahlung.

Unter Fremdkörpern im Sinne der vorliegenden Erfindung sind solche Bestandteile zu verstehen, die typischerweise nicht in den jeweiligen Lebensmitteln erwünscht sind. Insbesondere Fremdkörper sind Glas, Holz, Knochen, Knorpel, Metall, Kunststoff, insbesondere Hartplastik, Weichplastik und/oder Gummi.
Lebensmittel im Sinne der vorliegenden Erfindung sind für den Verzehr durch Mensch oder Tier, insbesondere durch den Menschen, bestimmte Stoffe.
„Von dem zu schneidenden Lebensmittel reflektierte Strahlung“ ist solche Strahlung, die das Lebensmittel beziehungsweise den Lebensmittelabschnitt nicht vollständig durchdrungen hat und von diesem zurückgeworfen wurde.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren ein effektives Detektieren von Fremdkörpern in Lebensmitteln während des Schneidprozesses nicht nur möglich ist, sondern auch durch in übliche Schneidprozesse integrierbare Geräte erfolgen kann.
Bevorzugt im Sinne der Erfindung ist, dass das Detektieren in Schritt f) diskontinuierlich erfolgt und ein Synchronisierungsmittel die Lage des Messers der Schneidvorrichtung misst und ein Signal erzeugt, auf dessen Basis Schritt f) erfolgt.
Ein bevorzugtes Synchronisierungsmittel ist ein Synchronisierungssensor.
Ein Synchronisierungssensor im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Sensor, der an die Steuerungseinheit für die Detektionsvorrichtung und/oder die Auswerteeinheit Daten übermittelt, die über die Lage des Schneidmessers der Schneidvorrichtung Auskunft geben.
Ein alternatives Synchronisierungsmittel im Sinne dieses Textes kann aber auch eine Schaltung sein, die ein Signal von der Steuerung der Schneidvorrichtung enthält, aus dem die Lage des Schneidmessers hervorgehen.
Die bevorzugte Schneidvorrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Slicer, wie sie in der fleisch- und käseverarbeitenden Industrie eingesetzt werden.
Der Synchronisierungssensor misst die Lage des Schneidemessers und sendet bei einer vorab definierten Lage ein Signal an die Auswertevorrichtung, sodass die Strahlungsquelle und/oder der Strahlungsdetektor zu einem Zeitpunkt aktiviert wird, an dem die zu prüfende Schnittfläche des Lebensmittels effektiv geprüft werden kann.
Effektiv geprüft werden kann die Schnittfläche im Sinne des vorliegenden Textes immer dann, wenn eine Reflektion der von der Strahlungsquelle in Richtung der Schnittfläche gesendeten Strahlung ohne Verdeckung die Detektionsvorrichtung erreicht. Eine Verdeckung kann dabei insbesondere durch das Messer der Schneidvorrichtung erfolgen. Dabei ist ein effektives Prüfen auch grundsätzlich dann möglich, wenn Teilabschnitte der Schnittfläche geprüft werden, die jeweils nicht vom Schneidmesser verdeckt sind und so viele Teilabschnitte beziehungsweise so große Teilabschnitte geprüft werden, dass letztendlich jede Schnittfläche vollständig erfasst wird.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Bestrahlen in Schritt e) diskontinuierlich erfolgt und ein Synchronisierungssensor die Lage des Messers der Schneidvorrichtung misst und ein Signal erzeugt, auf dessen Basis Schritt e) erfolgt.
Dieses bevorzugte Verfahren hat den Vorteil, dass durch das diskontinuierliche Bestrahlen eine Erwärmung des Schneidgutes und der Umgebung, in der geschnitten wird, weitgehend vermieden wird.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die zu detektierenden Fremdkörper ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Glas, Holz, Knochen, Knorpel, Metall, Kunststoff, insbesondere Hartplastik, Weichplastik und/oder Gummi sowie aus beliebigen Kombinationen der genannten Materialien.
Diese Materialien sind besonders relevante Fremdkörper, die durch den Verarbeitungsprozess oder die Vorstufen des Lebensmittels selbst in das Endprodukt gelangen können.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, in dem außerdem eine Auswerteeinheit bereitgestellt wird, zum Auswerten der detektierten Strahlung auf das Vorhandensein von Fremdkörpern. Eine solche Auswerteeinheit wird im Regelfall ein Rechner sein, der mit einer Software versehen ist, die in der Lage ist, die von der Detektionsvorrichtung aufgenommenen Daten auszuwerten, und im Falle des Vorhandenseins von Fremdkörpern Maßnahmen wie zum Beispiel Ausgabe eines Warnsignals oder konkret das Ausschleusen des fremdkörperbelasteten Schnittgutes auszulösen.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein Verfahren, wobei die Auswerteeinheit Fremdkörper durch Auswerten folgender Strahlung detektiert:

– Hartplastik: 1150–1300nm und/oder 1450–1600nm und/oder
– Gummi: 1150–1300nm und/oder 1450–1600nm und/oder
– Knochen und/oder Knorpel: 1150–1300nm und/oder 1450–1600nm.

In diesen bevorzugten Wellenlängenbereichen lassen sich die jeweiligen Fremdkörper besonders effektiv detektieren.
Dabei kann es bevorzugt sein, schmalbandige Strahlungsquellen, also solche Strahlungsquellen einzusetzen, die nur Strahlungen in einem Wellenlängenbereich von ≤ 300 Nanometern, bevorzugt ≤ 200 Nanometern, bevorzugt ≤ 150 Nanometern emittiert oder an das Schneidgut gelangen lassen. Mit dem Wellenlängenbereich ist im Sinne des vorliegenden Textes die Differenz zwischen der längsten und der kürzesten Wellenlänge, die von der Strahlungsquelle emittiert wird, zu verstehen. Im Sinne dieses Textes ist eine bevorzugte „schmalbandige“ Strahlungsquelle eine solche Strahlungsquelle, deren emmitiertes Licht einen Wellenlängenbereich von ≤ 200nm umfasst. Dabei ist unter dem „Wellenlängenbereich“ nicht die absolute Wellenlänge der eingesetzten Wellenlängen zu verstehen, sondern vielmehr die Wellenlängendifferenz zwischen der kürzesten und der längsten eingesetzten Wellenlänge. Dabei ist im Sinne der vorliegenden Erfindung das von der Strahlungsquelle emittierte Licht nur dasjenige, das auf dem zu schneidenden Lebensmittel beziehungsweise dem geschnittenen Lebensmittel ankommt: So ist es möglich, dass die Strahlungsquelle auch optische Elemente wie zum Beispiel Filter, Strahlteiler, Monochromnator, dichroitische Spiegel, Beugungsgitter oder Prismen umfasst, die nur selektive Wellenlängen oder nur einen selektiven Wellenlängenbereich passieren lassen.
Grundsätzlich ist es im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, eine spektrale Selektivität auf Seiten der Strahlungsquelle, also bevor die Strahlung auf das Lebensmittel beziehungsweise das geschnittene Lebensmittel fällt, vorzunehmen. Wie im vorigen Abschnitt angedeutet kann dies entweder durch geeignete Filter oder eine geeignete Strahlenquelle oder weitere technische Maßnahmen erfolgen. Grundsätzlich können hierzu beispielsweise schmalbandige Lichtquellen wie LEDs eingesetzt werden oder breitbandige Lichtquellen, die mit einem Bandpassfilter versehen werden. Bevorzugt ist es, dass im erfindungsgemäßen Verfahren mehrere Lichtquellen mit entsprechenden Wellenlängenbereichen eingesetzt werden, um so verschiedene Fremdkörpertypen effektiv zu detektieren.
Alternativ oder zusätzlich zu einer im Wellenlängenbereich selektierten Strahlenquelle ist es möglich, eine spektrale Selektivität für die relevanten Wellenlängenbereiche, insbesondere die oben als bevorzugt beschriebenen, durch Filter vor der Detektionsvorrichtung zu erzeugen. Auf diese Weise lässt sich die Datenmenge effektiv reduzieren und eine erhöhte Signalschärfe erzeugen.
Die vorliegende Erfindung umfasst aber auch die Aufnahme vollständiger Spektren: Statt bereits optisch bestimmte Wellenlängen zu selektieren, kann ebenfalls ein vollständiges Spektrum gemessen werden (zum Beispiel mit einem bildgebenden Spektrometer). Anschließend werden die relevanten Wellenlängenbereiche weiter in der Bildauswertung für eine Analyse herangezogen werden.
Alternativ oder zusätzlich können aber auf Sensorikseite für die Bildgewinnung mehrere unterschiedliche optische Filter (Bandpässe) oder multivariante optische Elemente eingesetzt werden. Diese werden dabei auf den relevanten Wellenlängenbereich beziehungsweise das gesamte Spektrum abgestimmt. Die Bildaufnahme erfolgt dann entweder simultan durch mehrere Sensoren, zum Beispiel in Form einer Prismenkamera, oder im Zeitmultiplex mit einem Sensor, zum Beispiel durch ein Filterrad.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist sehr effektiv und schnell ausgestaltbar. Dementsprechend ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei eine Schnittrate von ≥ 500, bevorzugt ≥ 800, weiter bevorzugt ≥ 1000 und besonders bevorzugt ≥ 1500 Schnitten pro Minute vorliegt und jeder Lebensmittelabschnitt auf das Vorhandensein von Fremdkörpern analysiert wird.
Die Schnittrate ist dabei die Häufigkeit, mit der die Schneidvorrichtung innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls Abschnitte des jeweiligen Lebensmittels vornimmt. Im Zweifelsfall sind bei der Schnittrate sogenannte Leerschnitte, das heißt solche Bewegungen der Schneidvorrichtung, die üblicherweise einen Schnitt erzeugen würden, dies aber nicht tun, weil kein Schneidgut vorhanden ist, mitgezählt.
Bevorzugte Lebensmittel im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Wurst, Fleisch, insbesondere Schinken, Käse, Ei, Obst, Aspik (Sülzen), Brot und/oder Teigwaren.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen ergriffen wurden, um eine Hitzebelastung des zu schneidenden Lebensmittels und/oder des Schneidbereiches aufgrund der Bestrahlung zu verringern:

– Vorsehen einer aktiven Kühlung in der Schneidzone und/oder für die Strahlungsquelle,
– Einsatz von Filtern, um einen Teil der Strahlung Strahlungsquelle vom zu schneidenden Lebensmittel fern zu halten,
– Einsatz eines Kaltspiegels, um einen Teil der Strahlung Strahlungsquelle vom zu schneidenden Lebensmittel fernzuhalten,
– Einsatz von schmalbandigen Strahlungsquellen, insbesondere innerhalb der oben als bevorzugt gekennzeichneten Strahlungsbereichen,
– Fokussierung der Strahlung, so dass ≥ 85%, bevorzugt ≥ 90%, weiter bevorzugt ≥ 95% der abgegebenen Strahlung, bevorzugt der Strahlung, die zwischen das zu schneidende Lebensmittel und die Strahlungsquelle angeordnete Filtereinheiten passiert, das zu schneidende Lebensmittel erreicht,
– Diskontinuierliches Betreiben der Strahlungsquelle,
– Einsatz von Strahlungsquellen geringer Intensität und Detektoren hoher Sensitivität.

Das Wärmemanagement kann eine wichtige Größe während des Schneidprozesses sein. Zum einen können die zu schneidenden Lebensmittel und die daraus entstehenden Lebensmittelabschnitte durch zu große Wärmebelastung verderben oder wenigstens schneller verderben. Zum anderen besteht aber bei hoher Wärmebelastung insbesondere das Risiko, dass eine biologische Kontamination des Schneidraumes und damit auch potentiell der zu schneidenden Lebensmittel begünstigt wird: Durch den Schneidprozess entsteht im Regelfall ein „Staub“ aus kleinsten Lebensmittelpartikeln, der – insbesondere bei entsprechenden Temperaturen – ein sehr guter Nährboden für unerwünschte Mikroorganismen sein kann. Daher ist neben einer regelmäßigen Reinigung der Schneidvorrichtung auch ein Temperaturmanagement sinnvoll.
Eine aktive Kühlung im Bereich der Schneidzone ist eine solche Kühlung, die aktiv auf das Lebensmittel in der Schneidzone oder das Gehäuse der Schneidzone oder die Luft in der Schneidzone oder das Messer der Schneidvorrichtung kühlend einwirkt. Bevorzugte aktive Kühlungselemente sind Kühlrippen, Lüftung oder elektrothermischer Wandler (z. B. Peltier-Elemente).
Eine aktive Kühlung für die Strahlungsquelle ist eine solche Kühlung, die bewirkt, dass die von der Strahlungsquelle in Richtung der Schneidzone beziehungsweise des zu schneidenden Lebensmittels abgegebene Wärme durch Abtransport verringert wird. Auch hier sind die vorgenannten aktiven Kühlungselemente bevorzugt.
Beispiele für Strahlungsquellen mit geringer Wärmestrahlung sind LEDs und andere schmalbandige Quellen außerhalb des thermischen Infrarotbereichs. Beispiele für Detektoren hoher Sensitivität sind Photomultiplier, sCMOS-Sensoren oder EMCCD-Sensoren.
Durch eine, bevorzugt zwei, weiter bevorzugt drei, besonders bevorzugt vier der oben genannten Maßnahmen zur Verringerung der Hitzebelastung lässt sich im Sinne der vorliegenden Erfindung ein besonders effektives Wärmemanagement erzielen.
Teil der Erfindung ist auch eine Anordnung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, umfassend

a) eine Schneidvorrichtung,
b) eine Strahlungsquelle,
c) eine Detektionsvorrichtung, angeordnet zum Detektieren von vom zu schneidenden Lebensmittel reflektierter Strahlung und
d) eine Auswerteeinheit zum Auswerten der detektierten Strahlung auf das Vorhandensein von Fremdkörpern.

Bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Anordnung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens weiterhin eine oder mehrere Baugruppen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Filter, aktive Kühlung, Spiegel.
Für die erfindungsgemäße Anordnung beziehungsweise für das erfindungsgemäße Verfahren sind besonders geeignete Detektionsvorrichtungen CCD- oder CMOS-Kameras mit Sensoren die im NIR-, SWIR- oder IR-Wellelängenbereich empfindlich sind (insbesondere auf Basis von Silizium, InGaAs, PbSe, InSb, HgCdTe, MCT, DTGS/KBr oder DTGS/Csl).
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Beispiels und einer Figur dargestellt:
Die 1 beschreibt schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Bezugszeichen bedeuten:
Bezugszeichenliste

1: Messer
3: Synchronisierungssensor
5: Strahlungsquelle
7: zu schneidendes Lebensmittel
9: Lebensmittelabschnitte
11: Fördervorrichtung
13: Detektionsvorrichtung
15: optisches Filter
17: Rechner mit Bildauswertung (Auswerteeinheit)
19: Signalgeber

Die erfindungsgemäße Anordnung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst – wie in 1 schematisch dargestellt – eine Schneidvorrichtung mit einem Messer 1. Die Strahlungsquelle 5 ist so eingerichtet, dass sie während des Schneidprozesses das zu schneidende Lebensmittel 7 bestrahlt. Der Synchronisierungssensor 3 stellt dabei die Lage des Schneidmessers fest. Die Detektionsvorrichtung 13 in Form einer Kamera mit Objektiv sowie einem davorgeschalteten optischen Filter 15 ist so ausgerichtet, dass die Schnittflächen des zu schneidenden Lebensmittels im Detektionsbereich sind. Der gegenüber dem Messer 1 angeordnete Synchronisierungssensor 3 ermöglicht dabei die Bildaufnahme durch die Detektionsvorrichtung 13 derart, dass die Schnittfläche vollständig erfasst wird. Das optische Filter 13 selektiert dabei die die Detektionsvorrichtung erreichende Strahlung so, dass Fremdkörper im Bild erkennbar heller beziehungsweise dunkler als das erwünschte Material erscheinen. Ein geeigneter Bildverarbeitungsalgorithmus im Rechner mit Bildauswertung 17 als Auswerteeinheit, der die Schritte Segmentierung, Markierung verbundener Objekte, Objektvereinzelung, Merkmalsextraktion und/oder Klassifikation beinhaltet, stellt dabei solche Bereiche im Bild fest und bewertet diese. Sofern Fremdmaterial durch die Auswerteeinheit 17 erkannt wird, wird der Signalgeber 19 aktiviert. Eine mögliche Folge der Aktivierung des Signalgebers 19 ist, dass die Charge des geschnittenen Lebensmittels 9, das sich auf einer Fördervorrichtung 11 befindet, einer Ausschleusvorrichtung zugeführt wird und so aus dem Produktionsprozess entfernt wird. Eine solche Ausschleusvorrichtung kann zum Beispiel eine Kippvorrichtung sein, die genau dann aktiviert wird, wenn die mit Fremdkörper belastete detektierte Charge des geschnittenen Lebensmittels diese Kippvorrichtung passiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2011/079893 A2 [0006]

Claims

Verfahren zum Detektieren von Fremdkörpern in Lebensmittelabschnitten während des Schneidevorganges, umfassend die Schritte a.) Bereitstellen eines zu schneidenden Lebensmittels, b). Bereitstellen einer Schneidvorrichtung, c.) Bereitstellen einer Strahlungsquelle, d.) Bereitstellen einer Detektionsvorrichtung, e.) Bestrahlen des zu schneidenden Lebensmittels mit Strahlung aus der Strahlungsquelle vor und/oder während des Schnittes, f.) Detektieren von dem zu schneidenden Lebensmittel reflektierter Strahlung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Detektieren in Schritt f) diskontinuierlich erfolgt und ein Synchronisierungsmittel die Lage des Messers der Schneidvorrichtung misst und ein Signal erzeugt, auf dessen Basis Schritt f) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bestrahlen in Schritt e) diskontinuierlich erfolgt und ein Synchronisierungssensor die Lage des Messers der Schneidvorrichtung misst und ein Signal erzeugt, auf dessen Basis Schritt e) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zu detektierenden Fremdkörper ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Glas, Holz, Knochen, Knorpel, Metall, Kunststoff, insbesondere Hartplastik, Weichplastik und/oder Gummi sowie aus beliebigen Kombinationen der genannten Materialien.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei außerdem eine Auswerteeinheit bereitgestellt wird, zum Auswerten der detektierten Strahlung auf das Vorhandensein von Fremdkörpern.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Auswerteeinheit Fremdkörper durch Auswerten folgender Strahlung detektiert: – Hartplastik: 1150–1300nm und/oder 1450–1600nm und/oder – Gummi: 1150–1300nm und/oder 1450–1600nm und/oder – Knochen und/oder Knorpel: 1150–1300nm und/oder 1450–1600nm.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Schnittrate von ≥ 500 Schnitten pro Minute vorliegt und jeder Lebensmittelabschnitt auf das Vorhandensein von Fremdkörpern analysiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen ergriffen wurden, um eine Hitzebelastung des zu schneidenden Lebensmittels und/oder des Schneidbereiches aufgrund der Bestrahlung zu verringern: – Vorsehen einer aktiven Kühlung in der Schneidzone und/oder für die Strahlungsquelle, – Einsatz von Filtern, um einen Teil der Strahlung Strahlungsquelle vom zu schneidenden Lebensmittel fern zu halten, – Einsatz eines Kaltspiegels, um einen Teil der Strahlung Strahlungsquelle vom zu schneidenden Lebensmittel fernzuhalten, – Einsatz von schmalbandigen Strahlungsquellen in den Anspruch 6 spezifizierten Bereichen, – Fokussierung der Strahlung, so dass ≥ 85%, bevorzugt ≥ 90%, weiter bevorzugt ≥ 95% der abgegebenen Strahlung, bevorzugt der Strahlung, die zwischen das zu schneidende Lebensmittel und die Strahlungsquelle angeordnete Filtereinheiten passiert, das zu schneidende Lebensmittel erreicht, – Betreiben der Strahlungsquelle diskontinuierlich, – Einsatz von Strahlungsquellen geringer Intensität und Detektoren hoher Sensitivität.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei im Fall, dass ein Fremdkörper detektiert wird, ein Signal gegeben wird, aufgrund dessen eine Ausschleusvorrichtung aktiviert wird, die den mit dem Fremdkörper belasteten Lebensmittelabschnitt von der Mehrzahl der unbelasteten Lebensmittelabschnitte separiert.
Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend: a) eine Schneidvorrichtung, b) eine Strahlungsquelle, c) eine Detektionsvorrichtung, angeordnet zum Detektieren von vom zu schneidenden Lebensmittel reflektierter Strahlung und d) eine Auswerteeinheit zum Auswerten der detektierten Strahlung auf das Vorhandensein von Fremdkörpern.