張心春，崔 山

（1.青島中一監(jiān)測(cè)有限公司，山東青島 266000；2.中國(guó)檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)山東有限公司，山東青島 266000）

金屬異物來(lái)源有很多，通常包括以下種類(lèi)。①原材料，如肉類(lèi)制品中的金屬標(biāo)簽與灌鉛、小麥中的金屬絲、粉末材料中的網(wǎng)篩金屬絲、蔬菜中的拖拉機(jī)零件、魚(yú)類(lèi)中的魚(yú)鉤、訂書(shū)釘以及材料容器中的金屬絲束；②人員影響，如紐扣、筆、珠寶、硬幣、鑰匙、發(fā)卡、戒指、別針和曲別針等；③維修保養(yǎng)，如螺絲刀及類(lèi)似工具、維修后生成的金屬切屑與焊渣、電氣維修后出現(xiàn)的銅絲邊料、因低效率清理或疏忽生成的其他物品以及管道維修所生成金屬屑；④車(chē)間內(nèi)處理，當(dāng)進(jìn)行產(chǎn)品搬運(yùn)或加工時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)污染危險(xiǎn)，破碎機(jī)、混合攪拌機(jī)、切片機(jī)和運(yùn)輸系統(tǒng)等都可能是金屬污染源。上述污染源產(chǎn)生的污染物包括斷裂的篩網(wǎng)、銑床生成的金屬碎片以及回收利用產(chǎn)品中的箔片等。即使最嚴(yán)格的控制措施仍然無(wú)法完全避免微小的金屬異物偶爾進(jìn)入消費(fèi)者食用的產(chǎn)品中。金屬異物一旦進(jìn)入產(chǎn)品中，可通過(guò)篩網(wǎng)、磁鐵或浮選槽從產(chǎn)品中去除。正確的設(shè)備設(shè)計(jì)與合理選擇可最大限度地可靠檢測(cè)并剔除進(jìn)入生產(chǎn)流程的任何金屬顆粒。目前最常用的是使用金屬探測(cè)器檢測(cè)金屬異物。在實(shí)際審核中發(fā)現(xiàn)許多企業(yè)對(duì)金屬異物的控制存在著模糊認(rèn)識(shí)和錯(cuò)誤觀念，操作上存在諸多誤區(qū)，導(dǎo)致金屬異物未被有效檢出。本文匯總了日常審核中實(shí)際發(fā)現(xiàn)的金屬異物檢測(cè)過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題，旨在探討正確有效地檢測(cè)金屬異物。

1 金屬探測(cè)器概述

1.1 金屬探測(cè)器主要類(lèi)型

①普通樣品：矩形探測(cè)孔金屬探測(cè)器和圓形探測(cè)孔金屬探測(cè)器。②泵送液體、漿體和糊性產(chǎn)品：將輸送管中較短的部分替換為食品等級(jí)的非金屬管，使其通過(guò)金屬探測(cè)器。③自由流動(dòng)粉末或粒狀產(chǎn)品：使用自由落體金屬探測(cè)器和高速分流系統(tǒng)。④立式包裝產(chǎn)品：將金屬探測(cè)器直接安裝在包裝機(jī)或加工機(jī)上或內(nèi)部。

1.2 金屬探測(cè)器標(biāo)準(zhǔn)試樣的材質(zhì)要求及主要類(lèi)型

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)試樣的材質(zhì)要求

根據(jù)《食品金屬探測(cè)器》（GB/T 25345——2010）附錄A.2推薦的標(biāo)準(zhǔn)試樣材質(zhì)，分為導(dǎo)磁性材質(zhì)DT4C和非磁性材質(zhì)0Cr18Ni9[1]。

（1）DT4C，即電磁純鐵?！峨姶偶冭F》（GB/T 6983——2008）中4.1電磁純鐵的牌號(hào)用漢語(yǔ)拼音大寫(xiě)字母和阿拉伯?dāng)?shù)字表示，“DT”代表電磁純鐵名稱(chēng)中“電”和“鐵”漢語(yǔ)拼音的首位字母，“DT”后面的數(shù)字“4”為代號(hào)；4.2電純磁鐵牌號(hào)中代號(hào)后面的字母表示電磁性能等級(jí)，即“A”為高級(jí)，“E”為特級(jí)，“C”為超級(jí)。DT4C的磁性等級(jí)為超級(jí)[2]。

（2）0Cr18Ni9，即304不銹鋼?！恫讳P鋼和耐熱鋼 牌號(hào)及化學(xué)成分》（GB/T 20878——2007）中表B.1各國(guó)不銹鋼和耐熱鋼牌號(hào)對(duì)照表，舊牌號(hào)是0Cr18Ni9，新牌號(hào)為06Cr19Ni10[3]；美國(guó)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)為ASTM A959-04，304不銹鋼對(duì)應(yīng)的牌號(hào)是S30400，304；日本相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)為JIS G4303——1998，304不銹鋼對(duì)應(yīng)的牌號(hào)是SUS304。0Cr18Ni9為奧氏體型不銹鋼，無(wú)磁性。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)試樣的主要類(lèi)型

標(biāo)準(zhǔn)試樣的主要類(lèi)型有測(cè)試卡（用于分散包裝產(chǎn)品的輸送帶）、測(cè)試棒（用于分散包裝或散裝產(chǎn)品的輸送帶）、測(cè)試球（用于粉末與顆粒重力下落式檢測(cè)）以及測(cè)試桿（用于重力下落式檢測(cè)粉末與顆粒、檢測(cè)液體、糊性物質(zhì)與漿性物質(zhì)）。

1.3 金屬探測(cè)器標(biāo)準(zhǔn)試樣直徑的規(guī)定和選擇

1.3.1 金屬探測(cè)器標(biāo)準(zhǔn)試樣直徑規(guī)定及來(lái)源

根據(jù)Food and Drug Administration（FDA）的Fish and Fishery Products Hazards and ControlsChapter 20: Metal Inclusion（金屬異物），F(xiàn)DA的健康危害評(píng)估委員會(huì)支持對(duì)長(zhǎng)度為0.3英寸（7 mm）到1英寸（25 mm）的金屬碎片的產(chǎn)品采取監(jiān)管措施。此外，小于0.3英寸（7 mm）的異物可能會(huì)對(duì)嬰兒、手術(shù)患者和老年人等特殊風(fēng)險(xiǎn)人群造成創(chuàng)傷或嚴(yán)重傷害[4]。

1.3.2 金屬探測(cè)器標(biāo)準(zhǔn)試樣直徑的選擇

標(biāo)準(zhǔn)試樣不宜太大，也不宜太小，根據(jù)GB/T 25345——2010附錄A.3直徑，優(yōu)先采用以下規(guī)范尺寸，即0.6 mm、0.7 mm、0.8 mm、1.0 mm、1.2 mm，1.5 mm，2.0 mm，2.5 mm和3.0 mm[1]。以常見(jiàn)的寬/高分別為500 mm/200 mm的矩形探測(cè)孔舉例。①在正常工作靈敏度下，根據(jù)《食品金屬探測(cè)器》表1 導(dǎo)磁性材質(zhì)、矩形探測(cè)孔靈敏度查詢(xún)直徑為1.5 mm，表2 非磁性材質(zhì)、矩形探測(cè)孔靈敏度查詢(xún)直徑為2.0 mm[1]。②在濕熱環(huán)境靈敏度下，根據(jù)《食品金屬探測(cè)器》表5 導(dǎo)磁性材質(zhì)、矩形探測(cè)孔靈敏度查詢(xún)直徑為2.0 mm，表6 非磁性材質(zhì)、矩形探測(cè)孔靈敏度查詢(xún)直徑為2.5 mm[1]。因此，推薦標(biāo)準(zhǔn)試樣直徑，干式產(chǎn)品的鐵為1.5 mm，非鐵和不銹鋼為2.0 mm；濕式產(chǎn)品的鐵為2.0 mm，非鐵和不銹鋼為2.5 mm。

1.4 金屬探測(cè)器標(biāo)準(zhǔn)試樣位置的確定

1.4.1 金屬探測(cè)器標(biāo)準(zhǔn)試樣驗(yàn)證位置的確定

幾何中心是檢測(cè)機(jī)最不靈敏的部位，角是最靈敏的，所有其他點(diǎn)介于兩者之間，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“靈敏度梯度”。位于矩形開(kāi)口中心位置的可檢測(cè)球體直徑通常是位于開(kāi)口四角處可檢測(cè)球體直徑的1.5～2.0倍。具有圓形開(kāi)口的檢測(cè)機(jī)在靠近檢測(cè)機(jī)壁處的靈敏度最強(qiáng)，而靠近開(kāi)口幾何中心靈敏度則會(huì)降低。因此，通常情況下通過(guò)幾何中心驗(yàn)證。

1.4.2 金屬探測(cè)器標(biāo)準(zhǔn)試樣的放置

目前，企業(yè)在將產(chǎn)品過(guò)金屬探測(cè)器時(shí)有兩種方式，分別是將模塊和產(chǎn)品一起過(guò)，以及單獨(dú)過(guò)模塊?？紤]到產(chǎn)品過(guò)金屬探測(cè)器時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生產(chǎn)品效應(yīng)。因此最佳實(shí)踐是和產(chǎn)品一起過(guò)，以避免產(chǎn)品效應(yīng)造成的誤差。標(biāo)準(zhǔn)試樣最好放置在最不易檢測(cè)到的位置，可能是包裝的前面、中間或后部，應(yīng)在調(diào)試期間進(jìn)行確定。除了將測(cè)試樣品放在包裝前面、中間或后部之外，還應(yīng)讓其通過(guò)時(shí)盡可能靠近開(kāi)口的幾何中心，即最不靈敏的位置。若包裝規(guī)格很大，建議分別對(duì)產(chǎn)品前中后3個(gè)位置進(jìn)行驗(yàn)證；若中間位置無(wú)法放置（如25 kg大包裝粉劑，不可能打開(kāi)產(chǎn)品放到中間），建議放前和后兩個(gè)位置即可；如果包裝很小，模塊放在產(chǎn)品上即可。

2 影響金屬探測(cè)器靈敏度的主要因素

影響金屬探測(cè)器靈敏度的主要因素有金屬類(lèi)型、金屬形狀與方向效應(yīng)、產(chǎn)品干濕度、開(kāi)口尺寸/金屬在開(kāi)口中的位置、環(huán)境條件和檢測(cè)速度等，本文就前3種因素進(jìn)行分析。

2.1 金屬類(lèi)型

目前常使用的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試塊主要有3種，即鐵（Fe）、非鐵（Non Fe，一般是銅）和不銹鋼。金屬探測(cè)器的靈敏度隨著所存在金屬類(lèi)型的不同而有所差異。如果污染為含鐵金屬，則它既具有磁性也是很好的導(dǎo)電體，因此很容易檢測(cè)。黃銅、銅和鋁等非鐵金屬盡管不具有磁性，卻是良好的導(dǎo)電體，這意味著在干式應(yīng)用中，此類(lèi)金屬相對(duì)易于檢測(cè)，但由于不具有磁性，在濕式應(yīng)用中較難檢測(cè)。在食品加工與制藥業(yè)中，304與316是兩種最為常見(jiàn)的不銹鋼型號(hào)。但由于這兩種型號(hào)的不銹鋼不具有磁性，且導(dǎo)電性不佳，因此最難檢測(cè)。

2.2 金屬形狀與方向效應(yīng)

如果非球形金屬顆粒，如金屬碎屑（來(lái)自機(jī)械操作的小金屬碎片）或金屬絲通過(guò)金屬檢測(cè)機(jī)，則在按照某個(gè)方向通過(guò)會(huì)比按照另一個(gè)方向通過(guò)時(shí)更容易檢測(cè)，這稱(chēng)為“方向效應(yīng)”。只有當(dāng)金屬絲的直徑小于金屬檢測(cè)機(jī)的球體靈敏度時(shí)，方向效應(yīng)才比較明顯。例如，如果將檢測(cè)機(jī)的靈敏度設(shè)置為1.5 mm直徑，則只有直徑小于1.5 mm的金屬絲才會(huì)顯示出方向效應(yīng)；如果金屬絲的直徑僅約占可檢測(cè)球體直徑的1/3，則無(wú)論金屬絲的長(zhǎng)度如何均無(wú)法檢測(cè)。

根據(jù)梅特勒托利多公司對(duì)具有不同靈敏度的金屬探測(cè)器檢測(cè)4種不同金屬絲樣品的能力比較，當(dāng)檢測(cè)機(jī)的靈敏度為1.5 mm直徑，則鍍錫銅絲的直徑需要達(dá)到9 mm才能確保被檢測(cè)到；在2.0 mm靈敏度下，長(zhǎng)度要增加到26 mm才可能保證被檢測(cè)到。因此，鋼絲球在企業(yè)被禁止使用也就顯而易見(jiàn)[5]。

2.3 產(chǎn)品干濕度

糕點(diǎn)與麥片等干式產(chǎn)品相對(duì)容易檢測(cè)，可使用靈敏度圖表對(duì)預(yù)期運(yùn)行性能進(jìn)行計(jì)算。檢測(cè)濕式或?qū)щ姰a(chǎn)品（如新鮮肉類(lèi)、家禽、奶酪、魚(yú)類(lèi)和金屬薄膜包裝產(chǎn)品）時(shí)，情況有所不同。濕式產(chǎn)品本身會(huì)在探測(cè)器中產(chǎn)生“產(chǎn)品效應(yīng)信號(hào)”，需要在開(kāi)始檢測(cè)之前將其去除。產(chǎn)品效應(yīng)信號(hào)會(huì)降低探測(cè)器的靈敏度，且其降低程度不容易計(jì)算，因此需要進(jìn)行產(chǎn)品測(cè)試以提供精確結(jié)果。

3 金屬探測(cè)器使用中常見(jiàn)問(wèn)題及案例分析

3.1 剔除后的產(chǎn)品能否重新過(guò)金屬探測(cè)器

對(duì)于剔除產(chǎn)品，大部分企業(yè)都會(huì)將剔除產(chǎn)品重新過(guò)一下金屬探測(cè)器，如果通過(guò)，就放行處理；如果再報(bào)警就以不合格產(chǎn)品處理。這種做法存在較大風(fēng)險(xiǎn)，主要原因如前文所述，金屬過(guò)金屬探測(cè)器有方向性，很難還原產(chǎn)品報(bào)警時(shí)是以什么方位和角度通過(guò)金屬探測(cè)器。如果企業(yè)希望再次檢測(cè)，那建議保證產(chǎn)品按照原來(lái)的位置和方向通過(guò)金屬探測(cè)器。如果是自動(dòng)剔除，建議按照不同的產(chǎn)品位置和角度再重新測(cè)試3次。如果剔除產(chǎn)品過(guò)多，建議對(duì)金屬探測(cè)器重新進(jìn)行驗(yàn)證。

3.2 產(chǎn)品中金屬碎屑的檢測(cè)案例

某草莓出口企業(yè)被進(jìn)口國(guó)檢出金屬碎屑而遭索賠。該企業(yè)將金屬探測(cè)器作為關(guān)鍵控制點(diǎn)，且檢測(cè)合格，因此不清楚該批次草莓出現(xiàn)問(wèn)題的原因。該企業(yè)從收獲環(huán)節(jié)開(kāi)始查找原因，驗(yàn)證了加工環(huán)節(jié)磁棒的磁力和金屬探測(cè)器的有效性，均未發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題。將同批次樣品自檢，也未發(fā)現(xiàn)金屬碎屑。經(jīng)過(guò)反復(fù)查找，最終確認(rèn)是由于排管式單凍間停電，冰霜化凍后，攜帶排管架上的鐵銹滴入草莓，導(dǎo)致引入金屬碎屑。同時(shí)因?yàn)檫@些碎屑很小，未被金屬探測(cè)器檢測(cè)到，導(dǎo)致最終產(chǎn)品不合格。因此，該企業(yè)增加了磁球的檢測(cè)（每批次草莓加入水，與磁球同時(shí)震蕩，檢測(cè)磁球表面是否吸附碎屑），作為金屬檢測(cè)器的輔助檢測(cè)方法。

4 結(jié)語(yǔ)

目前很多企業(yè)對(duì)于金屬異物檢測(cè)的理解存在誤區(qū)，不能正確根據(jù)金屬探測(cè)器和產(chǎn)品類(lèi)型選擇標(biāo)準(zhǔn)試樣和設(shè)置靈敏度，甚至不能正確使用金屬探測(cè)器，這在一定程度上會(huì)降低金探檢測(cè)的準(zhǔn)確性，進(jìn)而影響食品安全，希望本文可為企業(yè)提供技術(shù)支持。