世界上的大多數(shù)食品生產(chǎn)線都裝有金屬檢測(cè)機(jī)，它們提供了高度可靠且成本相對(duì)較低的解決方案，確保消費(fèi)者獲得不含金屬的產(chǎn)品，并支持用戶實(shí)現(xiàn)最大限度保護(hù)品牌的愿望。金屬檢測(cè)機(jī)的工作原理是制造一個(gè)磁場(chǎng)，金屬污染物的存在會(huì)干擾磁場(chǎng)，這樣就可以將其檢測(cè)出來。然而，在許多情況下，產(chǎn)品本身的特性也會(huì)干擾磁場(chǎng)。
這稱為“產(chǎn)品效應(yīng)”，它會(huì)影響被檢測(cè)產(chǎn)品內(nèi)的金屬污染物檢測(cè)水平。梅特勒托利多金屬檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品檢測(cè)專家 Mike Bradley 解釋說，產(chǎn)品效應(yīng)比許多食品生產(chǎn)商意識(shí)到的要復(fù)雜，并解釋了金屬檢測(cè)系統(tǒng)供應(yīng)商正在采取哪些措施最大限度地降低其影響。
很多食品生產(chǎn)商并不認(rèn)為產(chǎn)品效應(yīng)是不爭(zhēng)的事實(shí)。如果不加以檢查，一方面會(huì)導(dǎo)致無污染的合格產(chǎn)品被金屬檢測(cè)系統(tǒng)錯(cuò)誤剔除，另一方面會(huì)導(dǎo)致無法識(shí)別實(shí)際受污染的產(chǎn)品，并有可能將其送達(dá)消費(fèi)者手中。
很多食品生產(chǎn)商對(duì)產(chǎn)品效應(yīng)的理解很簡(jiǎn)單：“濕”產(chǎn)品水份或鹽分含量高，有很強(qiáng)的產(chǎn)品效應(yīng)；袋裝面粉等“干”產(chǎn)品則不然。大體上可能是這樣，但其他因素（如所使用的包裝類型、產(chǎn)品在生產(chǎn)線上的方向、產(chǎn)品溫度等）也會(huì)造成“產(chǎn)品效應(yīng)”，并對(duì)金屬污染物的檢測(cè)產(chǎn)生負(fù)面影響。市場(chǎng)上通常對(duì)這些因素知之甚少。
那么，什么是產(chǎn)品效應(yīng)，其原因是什么，如何降低呢？首先，我們需要快速了解一下金屬檢測(cè)機(jī)的工作原理。
金屬檢測(cè)機(jī)通常有一個(gè)線圈裝置，發(fā)射線圈與兩個(gè)接收線圈并聯(lián)且位于兩者之間。發(fā)射線圈采用高頻電流通電，產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而在接收器線圈中產(chǎn)生電信號(hào)。線圈以彼此相反的方向連接，所產(chǎn)生的信號(hào)接近于零。這種狀態(tài)稱為平衡，此類金屬檢測(cè)機(jī)也因此稱為“平衡線圈”金屬檢測(cè)機(jī)。金屬顆?；蛉魏螏Т判曰?qū)щ娦缘奈矬w通過線圈裝置時(shí)，它會(huì)干擾磁場(chǎng)，形成一個(gè)信號(hào)，接收線圈會(huì)檢測(cè)到，金屬檢測(cè)機(jī)對(duì)該信號(hào)進(jìn)行評(píng)估以確認(rèn)存在金屬。
正是磁性或?qū)щ娢镔|(zhì)（但不一定是金屬）可能產(chǎn)生的干擾會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品效應(yīng)，致使產(chǎn)品檢測(cè)中的金屬污染物檢測(cè)變得復(fù)雜。
以下因素都可能導(dǎo)致產(chǎn)品效應(yīng)，在產(chǎn)品檢測(cè)中使用金屬檢測(cè)時(shí)應(yīng)牢記：
1. 水份或鹽分含量
很多食品能夠通過產(chǎn)品中的鹽分來導(dǎo)電和干擾磁場(chǎng)。這些效應(yīng)可能沒有大多數(shù)金屬產(chǎn)生的效應(yīng)那么強(qiáng)。但是，產(chǎn)品通過高靈敏度的金屬檢測(cè)機(jī)時(shí)，其強(qiáng)度足以對(duì)磁場(chǎng)產(chǎn)生干擾，由此產(chǎn)生干擾污染物檢測(cè)的產(chǎn)品效應(yīng)。
不同包裝之間的水份或鹽分含量差異很大，讓問題更加復(fù)雜。例如，牛肉的水份和含鹽量因牛肉的不同部位甚至肉品的原產(chǎn)地而異。如果產(chǎn)品經(jīng)過腌制，這也會(huì)導(dǎo)致電導(dǎo)率不一致。
2. 溫度
被檢測(cè)產(chǎn)品的溫度會(huì)對(duì)其影響金屬檢測(cè)機(jī)的能力產(chǎn)生重大影響。冷凍的濕產(chǎn)品電導(dǎo)率幾乎降至零，與冷藏產(chǎn)品相比，它們產(chǎn)生的信號(hào)要小得多。然而，冷凍產(chǎn)品開始解凍時(shí)，情況就變了。產(chǎn)品外部會(huì)形成冷凝水，電導(dǎo)率和產(chǎn)品信號(hào)隨之增強(qiáng)。
3. 產(chǎn)品尺寸與形狀
產(chǎn)品流形狀和尺寸的一致性是另一個(gè)需要考慮的因素。一般情況下，包裝產(chǎn)品具有良好的一致性，因此，包裝會(huì)發(fā)出一致的產(chǎn)品信號(hào)。然而，思考一下輸送帶將新鮮的整雞送入金屬檢測(cè)系統(tǒng)的情形：它們的尺寸、形狀和重量是否相同？可以想象，其中一些或所有這些特性會(huì)有所不同，大塊雞肉發(fā)出的產(chǎn)品信號(hào)通常會(huì)比小塊雞肉的強(qiáng)，這可能會(huì)妨礙金屬檢測(cè)機(jī)尋找污染物。
4. 產(chǎn)品通過金檢機(jī)的位置與方向
在生產(chǎn)線上，很難控制產(chǎn)品通過金屬檢測(cè)機(jī)時(shí)的方向。也很難確保產(chǎn)品始終位于輸送機(jī)的同一區(qū)域，例如處于中心位置或兩側(cè)。這兩個(gè)因素都會(huì)顯著影響產(chǎn)品發(fā)出的信號(hào)。回到雞肉的例子，雞的短邊在前（即頭朝前）通過金屬檢測(cè)系統(tǒng)，它向檢測(cè)機(jī)呈現(xiàn)的信號(hào)要小于長(zhǎng)邊在前的雞。
這使得金屬污染物的檢測(cè)更加復(fù)雜，就像雞在輸送帶上的位置一樣。金屬檢測(cè)機(jī)開口中間的磁場(chǎng)最弱，靠近兩側(cè)的位置磁場(chǎng)最強(qiáng)。因此，與從靠近側(cè)部通過檢測(cè)機(jī)的產(chǎn)品相比，通過開口中間的產(chǎn)品遇到的磁場(chǎng)較弱，其自身的電導(dǎo)率對(duì)金屬污染物檢測(cè)效果也有不同的影響。
5. 產(chǎn)品的一致性和密度
這是一個(gè)關(guān)鍵的考慮因素。產(chǎn)品的一致性和密度會(huì)影響產(chǎn)品向金屬檢測(cè)機(jī)傳遞的信號(hào)。食品中某些成分的比例變化（如肉類中的骨頭含量）會(huì)影響密度和一致性，并因此影響金屬檢測(cè)機(jī)上的產(chǎn)品效應(yīng)。這是檢測(cè)方便食品等產(chǎn)品的最大挑戰(zhàn)之一，方便食品的原料密度和一致性不同，原料數(shù)量與比例也不同（如同一托盤中的土豆泥、香腸和肉汁），它們通過檢測(cè)機(jī)的開口時(shí)，可能會(huì)呈現(xiàn)截然不同的產(chǎn)品信號(hào)。
6. 包裝材料
這個(gè)因素經(jīng)常被忽視，可能是因?yàn)楹芏喟b材料對(duì)金屬檢測(cè)機(jī)的靈敏度影響很小或者沒有影響。但是，如果包裝中有金屬薄膜（通常是聚丙烯或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等材料上有薄薄的鋁涂層），電導(dǎo)率相對(duì)較高。金屬薄膜會(huì)干擾磁場(chǎng)，并可能極大地影響金屬檢測(cè)性能，使其更難以檢測(cè)實(shí)際的金屬污染物。解決這個(gè)潛在問題的一種方法是在用金屬薄膜包裝產(chǎn)品之前檢測(cè)產(chǎn)品。使用喉式金屬檢測(cè)系統(tǒng)也有助于對(duì)采用金屬薄膜包裝的產(chǎn)品進(jìn)行有效的污染物檢測(cè)，盡管這些類型的系統(tǒng)并不適合所有應(yīng)用。
技術(shù)如何幫助降低產(chǎn)品效應(yīng)
使用正確的金屬檢測(cè)技術(shù)對(duì)于克服“產(chǎn)品效應(yīng)”至關(guān)重要，正確加以運(yùn)用還會(huì)對(duì)您的運(yùn)營(yíng)效率產(chǎn)生顯著的積極影響。例如，采用正確的系統(tǒng)將大幅降低工廠的誤剔除率及由此產(chǎn)生的廢品量。您也會(huì)對(duì)自己的產(chǎn)品檢測(cè)機(jī)制及合規(guī)性更有信心。
處理產(chǎn)品效應(yīng)的一個(gè)方法是改變金屬檢測(cè)機(jī)的工作頻率。系統(tǒng)的工作頻率設(shè)置最低 25 kHz，最高 1 MHz，但在選擇高頻率或低頻率時(shí)需要進(jìn)行權(quán)衡。高頻率對(duì)小金屬污染物更敏感，但對(duì)產(chǎn)品效應(yīng)也更敏感，如果產(chǎn)品效應(yīng)較大，會(huì)嚴(yán)重影響檢測(cè)能力。隨著產(chǎn)品效應(yīng)增強(qiáng)、檢測(cè)能力降低，往往就要使用較低的頻率。
近些年來出現(xiàn)了 MSF（多頻同步）金屬檢測(cè)機(jī)，這些系統(tǒng)可以同時(shí)使用兩個(gè)或多個(gè)頻率的組合，減少了產(chǎn)品效應(yīng)、最大工作頻率和金屬檢測(cè)機(jī)靈敏度之間的這種取舍。先進(jìn)的甄別技術(shù)可以使用多個(gè)頻率，最大限度地減少產(chǎn)品信號(hào)，在檢測(cè)產(chǎn)品效應(yīng)較大甚至很明顯的產(chǎn)品時(shí)，用戶可以實(shí)現(xiàn)高頻率檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。
目前最先進(jìn)的金屬檢測(cè)機(jī)配有專用型數(shù)字信號(hào)處理器，可處理相位區(qū)分和其他先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)。這些系統(tǒng)與 MSF 技術(shù)相結(jié)合，能夠有效去除產(chǎn)品信號(hào)，從而檢測(cè)更細(xì)小的金屬污染物。
一種常見的技術(shù)方法稱為“相位區(qū)分”。它可以分離或“甄別”信號(hào)，了解其特性后減小或忽略產(chǎn)品信號(hào)，同時(shí)放大金屬污染物信號(hào)。
這些技術(shù)發(fā)展讓食品生產(chǎn)商更有信心克服各種原因造成的產(chǎn)品效應(yīng)挑戰(zhàn)，并將金屬檢測(cè)系統(tǒng)作為產(chǎn)品檢測(cè)的關(guān)鍵組件進(jìn)行部署。由于要考慮的因素太多，他們應(yīng)當(dāng)和出色的金屬檢測(cè)系統(tǒng)供應(yīng)商討論自己的需求，幫助確定正確的技術(shù)選擇，從而更好地檢測(cè)污染物，不受產(chǎn)品效應(yīng)影響，恪守極高的食品安全標(biāo)準(zhǔn)。
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