L’utilizzo dei raggi X per l’ispezione degli alimenti

Last Updated : 02 January 2013

Increasing regulatory and consumer demands have intensified the pressure on the food industry to implement reliable methods of food inspection to ensure product safety and quality. X-ray technology can be used in food inspection to detect physical contaminants and to study the internal structure of food products for quality purposes.

Ispezione degli alimenti

La gestione dei sistemi di sicurezza alimentare comprende i principi dell’HACCP (analisi dei rischi e dei punti critici di controllo); l’ispezione costituisce una parte fondamentale delle procedure deputate al controllo dei potenziali rischi. Il ruolo della tecnologia nell’ispezione degli alimenti diventa sempre più importante a causa della maggiore attenzione per la sicurezza e qualità degli alimenti da parte dei consumatori e delle autorità di controllo.1 L’importanza dell’utilizzo della tecnologia per l’ispezione degli alimenti è sempre più evidente dati gli emergenti problemi di frode e di contaminazione intenzionale degli alimenti.

Per l’ispezione degli alimenti sono disponibili diversi metodi e tecnologie, tra cui l’utilizzo del metal detector, di sistemi a camera ottica, della risonanza magnetica, degli ultrasuoni e dei raggi X.2 L’utilizzo di una specifica tecnologia è correlata al tipo di alimento e all’obiettivo dell’ispezione.

Ispezione con la radiografia

I raggi X sono una forma invisibile di energia elettromagnetica caratterizzati da lunghezze d’onda corte e da elevata energia. L’utilizzo dei raggi X è decisamente familiare per le persone in campo medico. Tuttavia, questi ultimi possono penetrare anche nei prodotti alimentari mostrando alcune caratterische interne degli alimenti e permettendo di identificare difetti fisici o contaminanti senza danneggiare il prodotto.2,3

Quando un raggio X penetra in un alimento perde parte della sua energia elettromagnetica. Se tale raggio incontra un’area densa, come un contaminante metallico, perde la sua energia residua. Quando il raggio esce dal’alimento c’è un sensore dell’apparecchio per l’ispezione degli alimenti che converte la radiazione in una scala di grigi, componendo l’immagine interna dell’alimento. Più è denso il conaminante più scura è la sua imagine, aiutandone l’identificazione.2,3

Utilizzo della radiografia per l’ispezione

L’ispezione radiografica, in base al tipo di apparecchio e alle caratteristiche del prodotto alimentare, può identificare una varietà di contaminanti fisici, tra cui metallo, vetro, gomme, pietre e alcuni tipi di plastica.3 Dato che fornisce immagini non invasive, l’utilizzo dell’ispezione radiografica è particolarmente diffuso per i prodotti impacchettati e per cibi elaborati, in particolare viene utilizzato per bottiglie, lattine, barattoli e sacchetti.2 Grazie alla tecnologia più avanzata, i raggi X vengono utilizzati per il controllo e la verifica durante la produzione degli alimenti.

Una importante ricerca ha evidenziato il potenziale dell’ispezione con il sistema radiografico per la classificazione di frutta, verdura, cereali e per l’individuazione di ossa nel pollo e nel pesce.2,4 Alcuni sistemi di avanzati di ispezione a raggi X possono effettuare contemporaneamente dei controlli di qualità sulla linea di produzione rilevando dei difetti fisici, misurando la massa, contando i componenti, identificando dei prodotti rotti o mancanti, monitorando i livelli di riempimento, controllando l’integrità del sigillo della confezione. Pertanto i sistemi di ispezione che utilizzando i raggi X possono contribuire a ridurre i costi di ispezione per molte industrie alimentari.2

Svantaggi dell’ispezione con i raggi X

I sistemi di ispezione a raggi X presentano alcuni svantaggi quali ad esempio i costi relativamente elevati e la necessità di alimentatori ad alta tensione in grado di generare i raggi X.2 Inoltre esistono degli aspetti che sono percepiti come svantaggi dai consumatori, come ad esempio la possibilità di irradiazione degli alimenti da parte dei raggi. In realtà la quantità di radiazioni utilizzata a scopi ispettivi è significativamente inferiore rispetto a quella utilizzata per l’irradiazione e non ha effetti negativi sulla sicurezza, qualità e sui valori nutrizionali degli alimenti.5​​​​​​​

C’è preoccupazione riguardo al fatto che gli operatori possano essere esposti a livelli pericolosi di radiazioni. In realtà in condizioni di normalità i livelli di radiazione cui è sottoposto un operatore a stretto contatto con i sistemi di ispezione a raggi X, sono inferiori a quelli ricevuti in un anno dall’irradiazione naturale.

Ci sono una serie di contaminanti che vengono difficilmente rilevati tramite l’ispezione a raggi X, dato che la capacità di questi ultimi di rilevare i contaminanti è direttamente correlata alla densità del contaminante e del prodotto. Tra i contaminanti difficilmente rilevati ci sono i capelli, la carta e il cartone, la plastica a bassa densità e la pietra, la corda, il legno e tessuti ossei morbidi come la cartilagine.2,3 Per identificare meglio tutti questi tipi di contaminanti vengono utilizzati altri sistemi di ispezione e controllo. Tuttavia, grazie ai progressi nella tecnologia dei raggi X e all’accoppiamento con altri tipi di tecnologie per migliorare la resa delle immagini, si stanno affrontando alcuni di questi limiti.2-4

Conclusioni

Una cospicua parte del controllo qualità nelle industrie alimentari viene effettuata rilevando difetti fisici e contaminanti con la tecnologia a raggi X. Da un lato i progressi tecnologici hanno reso i sistemi di ispezione a raggi X più semplici da utilizzare, affidabili, con una migliore qualità delle immagini e una migliore capacità di rilevazione, dall’altro, purtroppo, questi apparecchi sono ancora costosi.2 Tuttavia i continui progressi in questo campo permetteranno un’espansione dell’utilizzo dei raggi X per l’ispezione nell’industria alimentare.2​​​​​​​

Bibliografia​​​​​​​

  1. European Commission (2012). The rapid alert system for food and feed annual report, 2011
  2. Haff RP & Toyofuku N. (2008). X-ray detection of defects and contaminants in the food industry. Sens Instrumen Food Qual 2:262–73.
  3. Graves M et al. (1998). Approaches to foreign body detection in foods. Trends Food Sci Technol 9(1):21–7.
  4. Mery D et al. (2011). Automated fish bone detection using X-ray imaging. J Food Eng 105(3):485–92.
  5. World Health Organization (1999). High dose irradiation: wholesomeness of food irradiated with doses above 10kGy