Kontaminace potravin, léků nebo jejich obalů cizorodými částicemi představuje pro trh vážný problém. K zajištění kvality je nezbytná identifikace cizorodých částic rychlou analýzou, zkoumání ke stanovení příčiny problému a prevence před jeho opakováním v budoucnu.
Tato část uvádí metody analýzy cizorodých částic a příklady použití nejnovějšího digitálního 4K mikroskopu KEYENCE. Tento mikroskop řeší konvenční problémy a umožňuje pokročilejší a rychlejší analýzu cizorodých částic.

Metody analýzy cizorodých částic a pozorování/analýza během kontrol

Problémy způsobené znečištěním cizorodými částicemi a zrychlení reakce

V současnosti si spotřebitelé sdělují informace okamžitě na sociálních sítích. Proto je kontaminace potravin, léků a podobných výrobků cizorodými částicemi považována za vážný problém. Následkem něho došlo k nárůstu povědomí spotřebitelů o bezpečnosti potravin a léků a s tím souvisejících obav.

Kromě toho se kladou přísné požadavky z hlediska bezpečnosti a kvality na potraviny, které jsou pravidelně podávány mnoha lidem ve školách, nemocnicích a podobných zařízeních. Když nastane problém, je nezbytné rychle stanovit zdroj problému, pomocí analýzy vyšetřit příčinu výskytu a zavést opatření proti dalšímu výskytu problému.

Případů, kdy analýzu provádí některá z mnoha externích společností dodavatelským způsobem, není málo. Avšak v případech, kdy problém nastane z důvodu kontaminace cizorodými částicemi, je rychlost analýzy obzvláště důležitá. Proto si společnosti v potravinářském a lékařském průmyslu stále častěji pořizují vlastní vybavení a systémy pro analýzu.

Metody analýzy cizorodých částic a běžné problémy

Cizorodé částice znečišťující výrobek mají nejčastěji složení, které se liší od složení samotného výrobku. Proto je analýza cizorodých částic obvykle založena na analýze složení. Představme si však případ, kdy je výrobek znečištěn hmyzem, který obsahuje protein. Samotnou analýzou složení není možné identifikovat nebo zatřídit daný hmyz jako cizorodou částici.
Proto je pozorování a analýza cizorodých částic kontrolou výskytu pod mikroskopem stejně důležitá jako analýza složení. Jinými slovy k zajištění přesné analýzy cizorodých částic nestačí jen zařízení pro analýzu složení, ale je třeba mít také optický mikroskop umožňující pozorování mikroskopického vnějšího vzhledu s vysokou přesností.

Konvenční pozorování a analýza cizorodých částic však představuje riziko, že dojde k přehlédnutí cizorodých částic z důvodu následujících problémů:

  • Na snímku je zaměřena pouze část objektu. Důvodem je přítomnost cizorodé částice a trojrozměrnost výrobku.
  • Cizorodé částice znečišťující lesklé kovy nebo obalové fólie z plastu se obtížně pozorují z důvodu světelných odrazů.

Příklady použití mikroskopu, který umožňuje přesnou a rychlou analýzu cizorodých částic

Společnost KEYENCE již více než 30 let opakovaně zdokonaluje a modernizuje své digitální mikroskopy využitím informací od zákazníků na základě jejich zkušeností z pracoviště. Výsledkem tohoto procesu je digitální 4K mikroskop řady VHX s vysokým rozlišením. Má objektiv s vysokým rozlišením, snímač CMOS s rozlišením 4K, vlastní pozorovací systém a pokročilé zpracování obrazu. Tyto funkce umožňují snadné pozorování mikroskopických tvarů a snímků ve vysokém rozlišení 4K a umožňují také provádět vysoce přesná 2D a 3D měření. Řeší různé problémy a umožňuje také snadno a rychle provádět pokročilejší analýzu a hodnocení.
V této části jsou představeny příklady použití analýzy cizorodých částic pomocí mikroskopů řady VHX.

Pozorování trojrozměrných cizorodých částic

Digitální 4K mikroskop řady VHX disponuje velkou hloubkou ostrosti. Pomocí funkce hloubkové kompozice bez ostření lze také rychle pořizovat snímky ve vysokém rozlišení, na nichž je celý objekt plně zaostřen, i když má trojrozměrný tvar. Pořizování takových snímků zvyšuje přesnost pozorování a efektivitu práce bez ohledu na tvar cizorodých částic.

Pozorování cizorodé částice pomocí funkce hloubkové kompozice digitálního 4K mikroskopu řady VHX
Bez hloubkové kompozice
Bez hloubkové kompozice
Hloubková kompozice
Hloubková kompozice

Pozorování cizorodých částic znečišťujících vícevrstvou fólii

V tomto příkladě jsou pozorovány cizorodé částice znečisťující vícevrstvé fólie používané v obalech potravin a léků. Dříve nebylo možné určit tvar cizorodé částice kvůli kruhovým odrazům světla v místě, kde cizorodá částice způsobuje vznik výstupku na fólii.
Funkce odstranění kruhových odlesků na digitálním 4K mikroskopu řady VHX, která umožňuje okamžitě pořídit více snímků s různými směry kruhového osvětlení pouhým stisknutím tlačítka, tyto kruhové odlesky dokáže eliminovat. Eliminace kruhových odlesků umožňuje jasné pozorování tvaru cizorodých částic, protože brání odrazům světla od povrchu fólie.

Pozorování cizorodé částice ve vícevrstvé fólii na digitálním 4K mikroskopu řady VHX
Konvenční pozorování
Bez odstranění kruhových odlesků
Odstranění kruhových odlesků
Odstranění kruhových odlesků

Pozorování hmyzu

Mezi všemi cizorodými částicemi má hmyz mimořádně složitý trojrozměrný tvar a často má nízký barevný kontrast.
Obvykle je třeba věnovat mnoho času nastavení vhodného osvětlení, aby bylo možno objekt řádně pozorovat.

Digitální 4K mikroskop řady VHX je vybaven funkcí vícenásobného osvětlení, která umožňuje pouhým stisknutím tlačítka rychle pořídit několik snímků s různými druhy osvětlení ze všech směrů. Tato funkce umožňuje uživatelům jednoduše vybrat ze všech pořízených snímků ten, který je vhodný pro pozorování. Tato funkce eliminuje čas a úsilí, které obvykle bývalo nutné vynaložit na dosažení vhodných světelných podmínek. Umožňuje rychlé pozorování a identifikaci trojrozměrného tvaru hmyzu ze snímků s vysokým rozlišením.
Po výběru nebo uložení snímku k pozorování jsou navíc automaticky uložena obrazová data s různým osvětlením, takže lze v případě potřeby okamžitě nahrát snímky a provést pozorování s jinými světelnými podmínkami. S touto funkcí ušetříte čas a úsilí, které bylo dříve nutné k reprodukování podmínek osvětlení a zaostření.

Pozorování cizorodé částice (hmyzu) na digitálním 4K mikroskopu řady VHX
Bez vícenásobného osvětlení
Bez vícenásobného osvětlení
Vícenásobné osvětlení
Vícenásobné osvětlení

Pozorování vláken s malým/velkým zvětšením

Funkce souvislého přiblížení digitálního 4K mikroskopu řady VHX, která automaticky přepíná mezi objektivy v závislosti na zvětšení, využívá objektivy s vysokým rozlišením a motorizované otáčecí zařízení. Funkce souvislého přiblížení šetří čas a úsilí spojené s výměnou objektivu a umožňuje pozorování se zvětšením 20× až 6000× s intuitivním ovládáním.
Pomocí špičkové optické soustavy a snímače CMOS s rozlišením 4K lze provádět jasné pozorování vláknitých struktur a cizorodých částic s využitím snímků s vysokým rozlišením 4K i s velkým zvětšením.

Pozorování vláknitých struktur s malým/velkým zvětšením na digitálním 4K mikroskopu řady VHX
Pozorování vláknitých struktur s malým zvětšením (100×)
Pozorování vláknitých struktur s malým zvětšením (100×)
Pozorování vláknitých struktur s velkým zvětšením (500×)
Pozorování vláknitých struktur s velkým zvětšením (500×)

Pozorování vlasových kutikul

Funkce souvislého přiblížení digitálního 4K mikroskopu řady VHX, která automaticky přepíná mezi objektivy v závislosti na zvětšení v rozsahu 20× až 6000×, využívá objektivy s vysokým rozlišením a motorizované otáčecí zařízení. Funkce souvislého přiblížení umožňuje plynulé pozorování s velkým zvětšením a intuitivní ovládáním.
Snímky s vysokým rozlišením 4K lze získat i při vysokém zvětšení. Proto lze dokonce jasně pozorovat tvary kutikul na vzorcích vlasů. Toto jasné pozorování umožňuje rychle určit, zda znečišťující vlasy patří člověku nebo zvířeti nebo zda jde o vlákna z oděvu.

Pozorování a identifikace vlasových kutikul na digitálním 4K mikroskopu řady VHX
Pozorování a identifikace vlasových kutikul na digitálním 4K mikroskopu řady VHX

Analýza cizorodých částic ve vatových tamponech

Na digitálním 4K mikroskopu řady VHX lze jasně pozorovat a analyzovat cizorodé částice, a to včetně vatových tamponů a jiných podobných objektů s trojrozměrnými strukturami.
Kvůli omezené hloubce ostrosti bylo dříve možné zaostřit vždy jen část trojrozměrného objektu. Proto bylo někdy z důvodu nedostatečného rozlišení obtížné pozorovat mikroskopické cizorodé částice.
Na mikroskopu řady VHX lze pořídit snímky struktury a cizorodých částic, které se nacházejí v trojrozměrných vatových tamponech, přičemž tyto snímky mají vysoké rozlišení a celý objekt je na nich zaostřen. Pomocí těchto snímků lze snadno provést analýzu cizorodých částic, aniž by bylo cokoliv přehlédnuto.

Analýza cizorodých částic ve vatových tamponech na digitálním 4K mikroskopu řady VHX
Cizorodá částice ve vatovém tamponu (zvětšení 200×)
Cizorodá částice ve vatovém tamponu (zvětšení 200×)
Cizorodá částice ve vatovém tamponu (zvětšení 200×)
Cizorodá částice ve vatovém tamponu (zvětšení 200×)

Pozorování kovových úlomků ve vysokém rozlišení

Kovové úlomky s nerovnými povrchy se obtížně zaostřují. Proto se obvykle cizorodé částice na těchto površích obtížně pozorují a identifikují.
Digitální 4K mikroskop řady VHX využívá snímač CMOS s vysokým rozlišením 4K a nízkým šumem a objektiv s vysokým rozlišením, který má velkou hloubkou ostrosti a produkuje snímky v rozlišení 4K. Lze pořídit snímky s vysokým rozlišením, na nichž je zaostřen tvar nerovného povrchu celého kovového úlomku, takže je možné jasně pozorovat tvary povrchu kovových úlomků.

Pozorování kovového úlomku na digitálním 4K mikroskopu řady VHX
Kovový úlomek (zvětšení 150×)
Kovový úlomek (zvětšení 150×)

Pozorování malých druhů hmyzu ulpívajících na povrchu potravin

Pokud se na trh dostane potravina, na níž ulpívají cizorodé částice, jde o vážný problém, který poškozuje bezpečnost a spolehlivost výrobku.
S digitálním 4K mikroskopem řady VHX lze rychle provádět jasná pozorování založená na snímcích s vysokým rozlišením, na nichž je zcela zaostřen celý objekt, a to i v případě malého hmyzu ulpívajícího na potravinách s nerovným povrchem.

Pozorování cizorodé částice na digitálním 4K mikroskopu řady VHX
Pozorování hmyzu ulpívajícího na lyofilizovaném tofu (zvětšení 200×)
Pozorování hmyzu ulpívajícího na potravině (zvětšení 200×)

Pozorování cizorodých částic znečišťujících průhlednou fólii

Odlesky ztěžují pozorování cizorodých částic na plastové fólii, která je vysoce průhledná.
S digitálním 4K mikroskopem řady VHX lze provádět také pozorování a analýzy cizorodých částic znečisťujících průhlednou fólii při vysokém rozlišení.

Pozorování cizorodých částic v průhledné fólii na digitálním 4K mikroskopu řady VHX
Pozorování cizorodých částic v průhledné fólii na digitálním 4K mikroskopu řady VHX

Pozorování plísně na zakřiveném povrchu potraviny

Cizorodé částice jsou někdy přehlédnuty, protože v jednom okamžiku lze zaostřit pouze část vzorku. Obzvláště obtížné je kontrolovat objekty se zakřivenými povrchy.
Hloubka ostrosti digitálního 4K mikroskopu řady VHX umožňuje získat snímky ve vysokém rozlišení, na kterých je plně zaostřený celý objekt. Příkladem může být pozorování mikroskopické plísně na zakřivených površích koblih. Výsledkem je úspora času a úsilí potřebného k zaostření, ale také prevence před přehlédnutím cizorodých částic, protože je zaostřen celý sledovaný objekt.

Pozorování plísně na koblize na digitálním 4K mikroskopu řady VHX
Pozorování plísně na koblize na digitálním 4K mikroskopu řady VHX

Víceúčelový mikroskop, který umožňuje pokročilejší a efektivnější analýzu cizorodých částic

Kromě zde představených funkcí je digitální 4K mikroskop řady VHX vybaven také různými dalšími funkcemi, jako je schopnost provádět pozorování z různých úhlů pomocí pozorovacího stojanu pro práci pod jakýmkoliv úhlem, vysoce přesná 2D a 3D měření se snadným ovládáním a automatický výpočet oblasti vzorků cizorodých částic (vzorků znečištění). Kromě toho je možné navíc z uživatelských šablon vytvářet zprávy, které využívají snímky pozorování a změřené hodnoty. S jediným mikroskopem řady VHX můžete bez potíží a rychle provést celou řadu pracovních operací.

Podrobné informace o řadě VHX získáte po kliknutí na tlačítko ke stažení katalogu níže. V případě dotazů klikněte níže na druhé tlačítko umožňující kontaktování společnosti KEYENCE.